นาซาได้ทำการทดสอบเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์รูปแบบใหม่

ในระหว่างการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ ซิลิคอนต้องผ่านกระบวนการที่อุณหภูมิสูงหลายอย่างที่เรียกว่าการหลอมอ่อน ปัจจุบันเซลล์ถูกทำให้สุกในเตาอบ แต่ในบทความที่ตีพิมพ์ใน US Journal Applied Physics Lettersทีมที่นำโดยอาจารย์อาวุโส Dr Binesh Puthen Veettil จาก School of Engineering ได้แสดงให้เห็นว่าการให้ความร้อนโดยใช้รังสีไมโครเวฟนั้นเกือบจะมีประสิทธิภาพพอๆ กัน นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดเวลาและพลังงานได้มากและมีข้อดีอื่นๆ เนื่องจากการแผ่รังสีไมโครเวฟเลือกให้ความร้อนแก่ซิลิกอน จึงทำให้เกิดผลกระทบเกือบจะในทันทีพร้อมการประหยัดพลังงานมหาศาล ส่วนหนึ่งเป็นเพราะส่วนที่เหลือของแผงลามิเนตของกระจก พลาสติก และอะลูมิเนียมไม่ได้รับผลกระทบมากนัก และคุณสมบัติดังกล่าวที่นำไปสู่ประโยชน์ในการรีไซเคิลที่คาดไม่ถึง ซึ่งกลุ่มดังกล่าวกำลังจดสิทธิบัตรอยู่ ประโยชน์การรีไซเคิล ภายใต้การบำบัดด้วยไมโครเวฟ การเคลือบพลาสติก (เอทิลีนไวนิลอะซีเตต) ที่ปกป้องแผ่นซิลิกอนจากความชื้นและการปนเปื้อนจะอ่อนตัวจนถึงจุดที่สามารถลอกออกได้ทางกลไก ซึ่งหมายความว่าสามารถแยกแผ่นออกได้ง่ายและนำส่วนประกอบกลับมาใช้ใหม่โดยไม่ต้องใช้สารเคมีที่รุนแรง "จนถึงตอนนี้ การทิ้งแผงในหลุมฝังกลบก็สมเหตุสมผลแล้ว" ดร. เวททิลกล่าว "ในกรณีที่หายากเมื่อนำกลับมาใช้ใหม่ คุณจะทุบแผงให้ร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 1,400°C แล้วล้างด้วยสารเคมีเพื่อขจัดพลาสติกออก ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูง แต่ตอนนี้ แผง โซลาร์เซลล์ ที่เริ่มจะ ถูกติดตั้งเป็นจำนวนมากเมื่อประมาณ 20-30 ปีก่อน ซึ่งกำลังจะสิ้นอายุขัยและถูกปลดประจำการ รัฐบาลเรียกร้องให้นำกลับมาใช้ใหม่" การหลอมแบบเลือก การหลอมด้วยไมโครเวฟมีข้อดีหลายประการ ความสามารถในการโฟกัสรังสีไมโครเวฟหมายความว่าความร้อนที่เหนี่ยวนำสามารถเลือกและปรับแต่งได้สูง ตัวอย่างเช่น แผงรุ่นใหม่บางส่วนใช้สิ่งที่เรียกว่าเทคโนโลยี heterojunction ซึ่งมีการแทรกผลึกของซิลิคอนและอสัณฐาน ในเซลล์เหล่านี้ การหลอมที่เร็วกว่าและมีทิศทางที่ดีกว่าจะเป็นประโยชน์อย่างมาก การโฟกัสที่แม่นยำยังหมายความว่าการหลอมสามารถส่งตรงไปยังส่วนเฉพาะของแผงโซลาร์เซลล์ได้ ทำให้เหมาะสำหรับการหลอมแผงโซลาร์เซลล์ที่มีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งประดิษฐ์ขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ และตรงกันข้ามกับเตาอบที่สารเคมีทุกประเภทถูกขับออกจากผนัง การอบอ่อนด้วยไมโครเวฟเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่สะอาด "ดังนั้นจึงมีการปนเปื้อนน้อยลง" ดร. เวททิลกล่าว "และกระบวนการทั้งหมดสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้อง" วัสดุใหม่ มีอีกหลายโครงการเกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์และพลังงานที่ยั่งยืนที่กำลังดำเนินการอยู่ที่ Macquarie รองศาสตราจารย์ Shujuan Huang หนึ่งในผู้ร่วมเขียนเอกสารการหลอม เป็นผู้นำกลุ่มที่ศึกษาการหลอมด้วยไมโครเวฟในเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ Perovskites เป็นกลุ่มของแร่ผลึกที่มีคุณสมบัติเป็นเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งในอนาคตอาจนำไปใช้กับเซลล์แสงอาทิตย์ เนื่องจากมีความยืดหยุ่น น้ำหนักเบา และราคาถูกในการผลิต ในกรณีนี้ รังสีไมโครเวฟผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหลอมแบบเดิม แต่เหตุผลไม่ชัดเจน งานปัจจุบันกำลังดำเนินการบางส่วนเพื่อตอบคำถามนั้น การวิจัยของ Dr Veettil ร่วมกับโรงเรียนเซลล์แสงอาทิตย์ที่ UNSW เริ่มต้นขึ้นด้วยเงินทุนจาก Australian Centre for Advanced Photovoltaics และได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมจากรัฐบาลออสเตรเลียผ่าน Australian Renewable Energy Agency